1 概 述
　　 隨sui著zhe我wo國guo建jian築zhu業ye的de不bu斷duan發fa展zhan
，建jian築zhu施shi工gong機ji械xie化hua水shui平ping的de不bu斷duan提ti高gao
，對dui塔ta機ji的de製zhi造zao質zhi量liang和he整zheng機ji技ji術shu水shui平ping的de要yao求qiu也ye越yue來lai越yue高gao。塔ta機ji的de各ge個ge傳chuan動dong機ji構gou所suo采cai用yong的de方fang式shi
、控製係統的技術水平、用yong戶hu的de可ke操cao作zuo性xing和he可ke維wei護hu性xing基ji本ben上shang就jiu體ti現xian了le整zheng個ge塔ta機ji的de技ji術shu水shui平ping和he檔dang次ci。而er在zai這zhe幾ji個ge機ji構gou中zhong，最zui為wei重zhong要yao也ye是shi最zui具ju有you技ji術shu代dai表biao性xing的de是shi起qi升sheng機ji構gou
，它ta控kong製zhi功gong率lv最zui大da、調速範圍最寬、出故障後的維修難度也最大。而且該係統在變速過程所產生的機械衝擊的大小將直接影響塔機結構件的疲勞損傷程度。
　　
　　 為(wei)了(le)改(gai)進(jin)其(qi)性(xing)能(neng)，國(guo)內(nei)各(ge)主(zhu)機(ji)生(sheng)產(chan)商(shang)在(zai)起(qi)升(sheng)機(ji)構(gou)的(de)調(tiao)速(su)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)上(shang)已(yi)花(hua)了(le)許(xu)多(duo)工(gong)夫(fu)，得(de)到(dao)了(le)長(chang)足(zu)的(de)進(jin)步(bu)。從(cong)整(zheng)體(ti)上(shang)看(kan)

，絕(jue)大(da)多(duo)數(shu)采(cai)用(yong)的(de)是(shi)傳(chuan)統(tong)的(de)單(dan)電(dian)機(ji)傳(chuan)動(dong)，以(yi)帶(dai)渦(wo)流(liu)製(zhi)動(dong)器(qi)的(de)繞(rao)線(xian)式(shi)電(dian)機(ji)和(he)多(duo)極(ji)電(dian)機(ji)調(tiao)速(su)的(de)方(fang)案(an)為(wei)主(zhu)。這(zhe)些(xie)傳(chuan)統(tong)的(de)調(tiao)速(su)方(fang)案(an)，要(yao)想(xiang)達(da)到(dao)較(jiao)寬(kuan)的(de)調(tiao)速(su)範(fan)圍(wei)，其(qi)途(tu)徑(jing)不(bu)外(wai)乎(hu)設(she)計(ji)製(zhi)造(zao)大(da)功(gong)率(lv)
、寬調速範圍的非標電機，如：采(cai)用(yong)帶(dai)渦(wo)流(liu)製(zhi)動(dong)器(qi)的(de)多(duo)極(ji)繞(rao)線(xian)式(shi)電(dian)機(ji)或(huo)製(zhi)作(zuo)大(da)極(ji)差(cha)的(de)多(duo)速(su)電(dian)機(ji)等(deng)。由(you)於(yu)塔(ta)機(ji)起(qi)升(sheng)機(ji)構(gou)所(suo)需(xu)要(yao)的(de)較(jiao)高(gao)調(tiao)速(su)要(yao)求(qiu)不(bu)但(dan)給(gei)電(dian)機(ji)生(sheng)產(chan)廠(chang)商(shang)帶(dai)來(lai)了(le)較(jiao)多(duo)的(de)質(zhi)量(liang)控(kong)製(zhi)難(nan)題(ti)，而(er)且(qie)也(ye)增(zeng)加(jia)了(le)控(kong)製(zhi)回(hui)路(lu)和(he)電(dian)機(ji)的(de)製(zhi)造(zao)成(cheng)本(ben)，降(jiang)低(di)了(le)係(xi)統(tong)可(ke)靠(kao)性(xing)。更(geng)有(you)甚(shen)者(zhe)，隨(sui)著(zhe)用(yong)戶(hu)對(dui)塔(ta)機(ji)的(de)起(qi)吊(diao)能(neng)力(li)要(yao)求(qiu)越(yue)來(lai)越(yue)大(da)，傳(chuan)統(tong)控(kong)製(zhi)方(fang)式(shi)已(yi)經(jing)越(yue)來(lai)越(yue)感(gan)覺(jiao)到(dao)力(li)不(bu)從(cong)心(xin)，不(bu)論(lun)是(shi)上(shang)述(shu)技(ji)術(shu)的(de)可(ke)實(shi)現(xian)性(xing)
，其(qi)製(zhi)造(zao)成(cheng)本(ben)以(yi)及(ji)使(shi)用(yong)性(xing)能(neng)等(deng)方(fang)麵(mian)也(ye)存(cun)在(zai)一(yi)些(xie)問(wen)題(ti)。所(suo)以(yi)，我(wo)們(men)不(bu)得(de)不(bu)尋(xun)求(qiu)更(geng)理(li)想(xiang)的(de)新(xin)的(de)調(tiao)速(su)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)。
　　
　　 鑒於以上的原因，國內外的專業生產商在塔機的起升調速方式上進行了較多的新技術應用嚐試，比如：采(cai)用(yong)多(duo)極(ji)電(dian)機(ji)的(de)調(tiao)壓(ya)調(tiao)速(su)

，引(yin)進(jin)變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)等(deng)。逐(zhu)漸(jian)地(di)，隨(sui)著(zhe)變(bian)頻(pin)技(ji)術(shu)的(de)不(bu)斷(duan)發(fa)展(zhan)，不(bu)斷(duan)地(di)被(bei)人(ren)們(men)認(ren)識(shi)，它(ta)以(yi)絕(jue)對(dui)的(de)優(you)勢(shi)超(chao)越(yue)了(le)其(qi)他(ta)的(de)任(ren)何(he)調(tiao)速(su)方(fang)案(an)，其(qi)優(you)點(dian)數(shu)不(bu)勝(sheng)數(shu)，如(ru)：零速抱閘，對製動器無磨損；任意低的就位速度，可用於精確吊裝
；速度的平滑過渡，對機構和結構件無衝擊，提高了塔機的運行安全性；極低的起動電流，減輕了用戶電網擴容的負擔；幾乎任意寬的調速範圍，提高了塔機的工作效率；節能的調速方式，減少了係統運行能耗；單(dan)速(su)的(de)鼠(shu)籠(long)電(dian)動(dong)機(ji)保(bao)證(zheng)了(le)機(ji)構(gou)的(de)運(yun)行(xing)可(ke)靠(kao)性(xing)厖(厖)。正(zheng)是(shi)因(yin)為(wei)這(zhe)些(xie)明(ming)顯(xian)的(de)特(te)點(dian)和(he)優(you)勢(shi)，國(guo)外(wai)的(de)塔(ta)機(ji)製(zhi)造(zao)商(shang)所(suo)推(tui)出(chu)的(de)新(xin)一(yi)代(dai)塔(ta)機(ji)的(de)起(qi)升(sheng)機(ji)構(gou)也(ye)大(da)多(duo)采(cai)用(yong)變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)方(fang)案(an)，如(ru)POTAIN，LIEBHERRdengshijiezhuminggongsi。tongshiwomenrenwei，suizhebianpinqijiagedebuduanjiangdi，kekaoxingbuduantigao，bianpinjishuyidingnengzaitajishangdedaoguangfanyingyong，zhejiangduichanpindeanquanyunxinghejianshaoyunxingnenghaodouyouzhongyaodeyiyi。weilepujibianpinjishu，jiashenduibianpintiaosufangandelejie，benwenjiangduibianpinjishuzaitajiqishengjigoushangdeyingyongzuoyitantao。
　　 2 常規變頻起升機構
　　 2.1 結構介紹
　　
　　 變頻調速技術在塔機各傳動機構的應用在我國已經有近10年(nian)的(de)時(shi)間(jian)，雖(sui)然(ran)取(qu)得(de)了(le)一(yi)些(xie)成(cheng)功(gong)的(de)應(ying)用(yong)經(jing)驗(yan)

，並(bing)且(qie)也(ye)有(you)不(bu)少(shao)的(de)變(bian)頻(pin)起(qi)升(sheng)機(ji)構(gou)現(xian)在(zai)正(zheng)在(zai)工(gong)地(di)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)，但(dan)與(yu)其(qi)他(ta)行(xing)業(ye)相(xiang)比(bi)
，變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)技(ji)術(shu)在(zai)塔(ta)機(ji)上(shang)的(de)應(ying)用(yong)還(hai)遠(yuan)遠(yuan)未(wei)達(da)到(dao)應(ying)有(you)的(de)程(cheng)度(du)，其(qi)中(zhong)有(you)成(cheng)本(ben)的(de)原(yuan)因(yin)
，也(ye)有(you)技(ji)術(shu)的(de)原(yuan)因(yin)。
　　
　　 現在的變頻起升機構其電氣控製原理和結構形式大多如圖1和圖2所示：
　　
　　 它基本代表了國內和國外目前所采用的典型方案
，從技術上來講，大同小異
，不同點在於：
　　
　　 ⑴變頻器的品牌不同
，其采用的控製回路不同；
　　 ⑵係統是開環（不帶PG）或者是閉環（帶PG）
　　 機械結構的形式的不一樣：L型布置、п型布置或一字型布置等

；
　　 ⑷減速機的類型不一樣
，如：圓柱齒輪減速機或行星減速機
；是定速比或可變速比等。
　　
　　 就(jiu)傳(chuan)動(dong)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)而(er)言(yan)，以(yi)上(shang)所(suo)述(shu)差(cha)異(yi)並(bing)未(wei)涉(she)及(ji)控(kong)製(zhi)方(fang)式(shi)的(de)改(gai)變(bian)，均(jun)為(wei)采(cai)用(yong)一(yi)台(tai)變(bian)頻(pin)器(qi)控(kong)製(zhi)一(yi)台(tai)電(dian)動(dong)機(ji)進(jin)行(xing)調(tiao)速(su)的(de)典(dian)型(xing)模(mo)式(shi)
，也(ye)可(ke)稱(cheng)其(qi)為(wei)常(chang)規(gui)變(bian)頻(pin)起(qi)升(sheng)機(ji)構(gou)。在(zai)所(suo)有(you)的(de)這(zhe)些(xie)常(chang)規(gui)變(bian)頻(pin)機(ji)構(gou)中(zhong)

， LIEBHERR公司在EC-H型塔機上裝配的變頻起升機構的特點最為突出，它采用250V電動機和與之匹配的變頻器，配置可變速比的減速機，L型布置。該方案具備較好的起升速度特性，其缺點是係統成本高，而且部件通用性差。
　　 2.2 常規變頻起升機構的設計要點
　　
　　 ⑴．電動機極數和功率的校核
　　
　　 當起升機構的基本參數（如：最大起重量、最高工作速度等）給定後，就要對電動機的極數和功率進行確定和計算
，其設計要點是：
　　 a.電動機輸出轉速應小於3000轉/分（由減速機輸入級的工作轉速限製）；
　　 b.係統最高工作頻率應小於100Hz（頻率越高
，電動機的損耗功率就越大，將破壞恒功率特性，起吊能力大幅度降低而無實際應用價值）；
　　 c.電動機額定轉矩用於校核最大起重量（考慮總傳動比、效率、倍率等）；
　　 d.電動機的額定功率用於校核高速時的起重量（考慮總傳動比、效率、倍率等
，如果頻率接近100Hz，應考慮有效功率降低10～15%）。
　　 在選擇電機功率時，應參考圖3給出的功率損失圖。根據以上的條件就能基本確定減速機的減速比與電動機功率和極數。
　　
　　 ⑵電控係統的設計
　　 a.變頻器的選取
　　 當dang係xi統tong的de電dian動dong機ji確que定ding後hou，就jiu可ke著zhe手shou進jin行xing控kong製zhi係xi統tong的de設she計ji。首shou先xian是shi變bian頻pin器qi的de選xuan型xing。現xian在zai市shi場chang上shang的de國guo內nei外wai變bian頻pin器qi品pin牌pai不bu少shao，控kong製zhi水shui平ping和he可ke靠kao性xing差cha別bie較jiao大da，技ji術shu上shang大da體ti可ke分fen為weiV/F控製、矢量控製和DTC直接轉矩控製三種。用於塔機的起升機構
，建議最好選用具有矢量控製功能或者是具有DTC直接轉矩控製功能的變頻器，這樣的變頻器品牌較多，設計者可根據自己的熟悉程度、技術支持力度、其他行業廠的使用情況等因素來選擇。
　　
　　 由(you)於(yu)變(bian)頻(pin)器(qi)品(pin)牌(pai)的(de)不(bu)同(tong)，相(xiang)同(tong)功(gong)率(lv)下(xia)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)過(guo)載(zai)能(neng)力(li)和(he)額(e)定(ding)電(dian)流(liu)值(zhi)也(ye)不(bu)完(wan)全(quan)一(yi)致(zhi)。所(suo)以(yi)，選(xuan)擇(ze)變(bian)頻(pin)器(qi)容(rong)量(liang)時(shi)，不(bu)單(dan)要(yao)看(kan)額(e)定(ding)功(gong)率(lv)的(de)大(da)小(xiao)
，還(hai)要(yao)校(xiao)核(he)額(e)定(ding)工(gong)作(zuo)電(dian)流(liu)是(shi)否(fou)大(da)於(yu)或(huo)者(zhe)等(deng)於(yu)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)額(e)定(ding)電(dian)流(liu)
，一(yi)般(ban)的(de)經(jing)驗(yan)是(shi)選(xuan)擇(ze)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)功(gong)率(lv)大(da)於(yu)電(dian)動(dong)機(ji)功(gong)率(lv)10～30%左右。
　　 b.能耗電阻的選取
　　
　　 zuoweiqizhongyongbianpinxitong，qishejidezhongdianzaiyudiandongjichuyuhuikuizhidongzhuangtaixiadexitongkekaoxing，yinweizhezhongxitongchuguzhangwangwangdoufashengzaizhongwuxiajiangshidegongkuang，ruliugou、超速、guoyadeng。yejiushishuozhongwuxiajianggongkuangshibianpinxitongdexingnenghaohuaijiangzhijieyingxiangzhenggeqishengjigounengfouanquanyunxing。zhejiuyaoqiushejirenyuanqingchudilejiebianpinchuandongxitongdehuikuigongzuoguocheng，cainengzuodaoxinzhongyoushu。
　　
　　 dabufenbianpinqidechanpinshuomingzhong
，duiruhexuanzenenghaodianzudedianzuzhihegonglvbingmeiyoufeichangqingchudemiaoshu，erqiewangwanganqituijiandebiaozhunpeizhibingbunengwanquanmanzuqizhonggongkuangdeyaoqiu，tongshiyouguanzhefangmianlunshudewenzhangyebuduojian，suoyizaibianpinqizhongkongzhixitongdeshejizhong
，dianzucanshuxuanzexiandeyouxiehunluan。benwenjiangduidianjigongzuozaihuikuizhidongzhuangtaishixitongdegongzuojilijinxingdingxingdefenxi，duzhekeyitongguozhexiefenxijinyibudedaoyouguandianzucanshudejisuanfangfa。
　　
　　 ①電阻值的選取
　　 基本可以按變頻器樣本給出的參數確定，基本原則是，考慮直流回路的電壓（重物下降工況時將超過600VDC）情況下
，電阻上的電流不超過變頻器的額定電流。
　　 ②電阻功率的選取
　　 要(yao)準(zhun)確(que)地(di)選(xuan)擇(ze)電(dian)阻(zu)的(de)功(gong)率(lv)是(shi)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)，若(ruo)選(xuan)擇(ze)太(tai)大(da)，會(hui)增(zeng)加(jia)係(xi)統(tong)成(cheng)本(ben)
，太(tai)小(xiao)就(jiu)會(hui)造(zao)成(cheng)運(yun)行(xing)的(de)不(bu)可(ke)靠(kao)。但(dan)要(yao)合(he)理(li)準(zhun)確(que)地(di)選(xuan)擇(ze)能(neng)耗(hao)電(dian)阻(zu)的(de)功(gong)率(lv)是(shi)一(yi)個(ge)較(jiao)煩(fan)瑣(suo)的(de)事(shi)，影(ying)響(xiang)該(gai)參(can)數(shu)的(de)因(yin)素(su)較(jiao)多(duo)，如(ru)：電機功率大小、減速機反向效率
、下降運行時間長短、負加速度的大小、減jian速su運yun行xing時shi間jian以yi及ji傳chuan動dong部bu件jian的de轉zhuan動dong慣guan量liang等deng都dou會hui影ying響xiang到dao電dian阻zu功gong率lv的de選xuan取qu。所suo以yi，我wo們men得de首shou先xian從cong分fen析xi係xi統tong在zai下xia降jiang工gong況kuang的de工gong作zuo過guo程cheng，從cong而er得de到dao電dian阻zu功gong率lv的de確que定ding方fang法fa。　
　　 重物的下降功率是經“傳動部件”、“電動機”（此時處於發電狀態）、變頻器內的反向整流回路再由製動單元而傳遞到“電阻R”上的，如果傳動環節的反向效率越低，電阻上消耗的功率就越小。
於是有：
　　 “電阻R”發熱消耗功率+傳遞路徑上消耗的功率=重物下降的功率
　　 可以用圖5來表示起重變頻係統各個基本參數在下降減速過程中的變化狀況。
　　 進一步還可得到電阻消耗功率P的表達式：
　　 在勻速下降時穩態功耗：
　　 Pe = ωm×Me×δ ①
　　 式中：δ是傳動係統的反向效率
　　 減速時的峰值功耗：
　　 Pm = Pe+δ×J×(ωm-ωd)/Ta ②
　　 式中：J是傳動係統的轉動慣量
　　 結合圖5、式①和式②有：
　　 a.當起升機構運行在額定功率狀態並高速下降時
，如果此時給出減速指令，在減速的初期，電阻的消耗功率將達到最大值
；
　　 b.過短的減速時間，將造成在電阻上的消耗功率峰值上升
；
　　 c.係統的轉動慣量和載荷越大
，減速時的製動轉矩就越高
，也會造成在電阻上消耗功率的峰值上升；
　　 d.當傳動係統的機械效率越低，電阻消耗功率也越低。
　　
　　 可見，要準確地計算電阻消耗功率，就必須知道傳動係統中各個部件的轉動慣量、減速點對應的起始工作速度和結束工作速度、減(jian)速(su)過(guo)程(cheng)的(de)時(shi)間(jian)長(chang)短(duan)以(yi)及(ji)係(xi)統(tong)載(zai)荷(he)大(da)小(xiao)等(deng)。要(yao)確(que)定(ding)這(zhe)些(xie)參(can)數(shu)的(de)精(jing)確(que)值(zhi)，在(zai)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)初(chu)期(qi)是(shi)有(you)一(yi)定(ding)難(nan)度(du)的(de)
，其(qi)一(yi)，在(zai)產(chan)品(pin)未(wei)完(wan)成(cheng)前(qian)，無(wu)法(fa)精(jing)確(que)測(ce)量(liang)或(huo)計(ji)算(suan)各(ge)傳(chuan)動(dong)部(bu)件(jian)的(de)轉(zhuan)動(dong)慣(guan)量(liang)
；其(qi)二(er)，在(zai)實(shi)際(ji)使(shi)用(yong)中(zhong)，係(xi)統(tong)的(de)減(jian)速(su)特(te)征(zheng)是(shi)會(hui)隨(sui)現(xian)場(chang)的(de)需(xu)要(yao)而(er)改(gai)變(bian)的(de)。所(suo)以(yi)大(da)多(duo)情(qing)況(kuang)下(xia)
，電(dian)阻(zu)功(gong)率(lv)都(dou)未(wei)作(zuo)嚴(yan)格(ge)計(ji)算(suan)。經(jing)驗(yan)的(de)取(qu)值(zhi)一(yi)般(ban)是(shi)電(dian)機(ji)功(gong)率(lv)的(de)40~70%之間，減速機的反向效率較低時，可以選用較小的電阻功率。
　　
　　 隻要充分了解了變頻係統的減速過程的工作狀態，就可以根據所設計係統的實際工作表現來修正電阻參數。
　　
　　 c.控製方案的確定
　　
　　 shouxianshixitongcaiyongkaihuanhuobihuankongzhidexuanze

，bizherenwei，yibandetajiqishengjigoukeyicaiyongkaihuankongzhifangshi
，naxieduisudukongzhijingduyaoqiujiaogaodeqingkuangcaiyaokaolvbihuankongzhi。ruguoyaogouchengbihuanxitong，yidingyaoyouPG（編碼器）
、檢測回路和連接線。這些環節加大了安裝的複雜性；增加了係統成本；更重要的是降低了係統的可靠性
，因為在閉環係統中，反饋回路任何細小的差錯可能造成係統紊亂。
　　
　　 其(qi)次(ci)是(shi)速(su)度(du)給(gei)定(ding)方(fang)式(shi)的(de)選(xuan)取(qu)，絕(jue)大(da)多(duo)數(shu)的(de)變(bian)頻(pin)器(qi)都(dou)有(you)多(duo)種(zhong)速(su)度(du)輸(shu)入(ru)方(fang)式(shi)
，如(ru)多(duo)級(ji)開(kai)關(guan)量(liang)輸(shu)入(ru)方(fang)式(shi)和(he)模(mo)擬(ni)量(liang)給(gei)定(ding)方(fang)式(shi)
，不(bu)少(shao)品(pin)牌(pai)的(de)變(bian)頻(pin)器(qi)還(hai)具(ju)備(bei)有(you)總(zong)線(xian)通(tong)信(xin)接(jie)口(kou)。對(dui)於(yu)常(chang)規(gui)變(bian)頻(pin)起(qi)升(sheng)機(ji)構(gou)，大(da)多(duo)采(cai)用(yong)開(kai)關(guan)量(liang)作(zuo)為(wei)速(su)度(du)給(gei)定(ding)
，不(bu)同(tong)在(zai)於(yu)是(shi)采(cai)用(yong)PLC還是繼電邏輯控製。筆者認為
，最為簡潔的係統結構應該是由PLC與變頻器通信接口傳送速度與控製指令
，這樣，控製櫃內的連接線最少。
　　 3 雙變頻起升機構
　　 3.1 開發雙變頻起升機構的必要性
　　
　　 到目前為止，變頻器在塔機起升機構上的應用已經有了近10年(nian)的(de)曆(li)史(shi)
，從(cong)上(shang)述(shu)分(fen)析(xi)我(wo)們(men)知(zhi)道(dao)，變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)技(ji)術(shu)會(hui)給(gei)塔(ta)機(ji)的(de)運(yun)行(xing)帶(dai)來(lai)較(jiao)多(duo)的(de)好(hao)處(chu)，而(er)且(qie)國(guo)家(jia)的(de)有(you)關(guan)技(ji)術(shu)推(tui)廣(guang)部(bu)門(men)和(he)行(xing)業(ye)協(xie)會(hui)也(ye)舉(ju)辦(ban)過(guo)多(duo)次(ci)變(bian)頻(pin)技(ji)術(shu)應(ying)用(yong)的(de)專(zhuan)題(ti)研(yan)討(tao)會(hui)，但(dan)實(shi)際(ji)的(de)采(cai)用(yong)量(liang)並(bing)不(bu)理(li)想(xiang)，業(ye)內(nei)隻(zhi)有(you)少(shao)數(shu)有(you)實(shi)力(li)的(de)主(zhu)機(ji)廠(chang)推(tui)出(chu)過(guo)變(bian)頻(pin)起(qi)升(sheng)機(ji)構(gou)，這(zhe)遠(yuan)不(bu)能(neng)與(yu)其(qi)他(ta)行(xing)業(ye)的(de)應(ying)用(yong)程(cheng)度(du)相(xiang)比(bi)。有(you)理(li)由(you)認(ren)為(wei)，限(xian)製(zhi)變(bian)頻(pin)技(ji)術(shu)在(zai)行(xing)業(ye)內(nei)推(tui)廣(guang)的(de)主(zhu)要(yao)原(yuan)因(yin)是(shi)：
　　
　　 ⑴變頻係統出現故障後的售後服務難度大
，與常規係統相比

，加大了塔機的停機維修時間，增加了用戶的停工損失；
　　
　　 ⑵變頻控製係統的成本要高於常規起升機構
，增加了推廣難度
；
　　
　　 變頻起升機構成本的60%zuoyoushibianpinqi
，youyumuqianbianpinqidejiagehaijiaogao
，suoyixitongzongchengbenyaogaoyuchangguiqishengjigou
，dansuizhebianpinjishudebuduanpujihetigao
，bianpinqidejiagehaiyoujiaodadexiajiangkongjian
，erchangguiqishengjigoudechengbenjibenyiwuqianlikewa。womenxiangxin，zaibujiudejianglai
，changguiqishengjigoudechengbenjiangwujueduiyoushikeyan。suoyi
，xingyejishugongzuozhededangwuzhijishiruhenengshejichujianqingshouhoufuwuyalidebianpinqishengxitong。
　　 3.2 塔機起升機構的作業狀況分析
　　
　　 衡(heng)量(liang)一(yi)台(tai)塔(ta)機(ji)的(de)工(gong)作(zuo)能(neng)力(li)，不(bu)單(dan)是(shi)所(suo)配(pei)起(qi)升(sheng)機(ji)構(gou)的(de)最(zui)大(da)起(qi)重(zhong)量(liang)這(zhe)一(yi)參(can)數(shu)，而(er)更(geng)為(wei)重(zhong)要(yao)的(de)參(can)數(shu)是(shi)工(gong)作(zuo)力(li)矩(ju)的(de)大(da)小(xiao)，它(ta)是(shi)塔(ta)機(ji)安(an)全(quan)運(yun)行(xing)的(de)重(zhong)要(yao)指(zhi)標(biao)。正(zheng)是(shi)由(you)於(yu)力(li)矩(ju)參(can)數(shu)的(de)限(xian)製(zhi)，塔(ta)機(ji)是(shi)不(bu)可(ke)能(neng)在(zai)任(ren)何(he)工(gong)作(zuo)幅(fu)度(du)下(xia)都(dou)能(neng)起(qi)吊(diao)最(zui)大(da)起(qi)重(zhong)量(liang)的(de)，而(er)且(qie)從(cong)工(gong)地(di)現(xian)場(chang)的(de)實(shi)際(ji)運(yun)行(xing)情(qing)況(kuang)來(lai)看(kan)

，塔(ta)機(ji)起(qi)吊(diao)最(zui)大(da)重(zhong)量(liang)的(de)工(gong)況(kuang)也(ye)是(shi)非(fei)常(chang)少(shao)的(de)。
　　
　　 圖6是中聯公司生產的5613塔機的實際載荷特性及作業區域圖


，該塔機的最大起重量為8t
，最大工作半徑是56m。
根據圖6對工作區域的定義可知：
　　 “輕載區”起重量小於4t，工作半徑為56m
，作業麵積為9847m2；
　　 “重載區”起重量大於4t，工作半徑為24m，作業麵積為1808m2
；
　　 “滿載”區起重量等於8t，工作半徑為14m
，作業麵積為615m2；
　　 其工作死區（小車最小工作半徑）約為3m
，麵積為28m2。
　　 經過計算得到：如果以4t的起吊重量作為輕重載的分界點
，“重載區”的作業麵積隻占“輕載區”作業麵積的18%。
而且在工地對塔機的實際運行情況統計，一台配備8t起升機構的塔機，真正起吊4t以上載荷的工況是非常少的。
　　 通過以上的分析有：
　　 塔機的起吊能力減半，80%以上的工況不受影響！
　　
　　 這就給我們提供了一個思路：如(ru)果(guo)把(ba)現(xian)有(you)的(de)由(you)一(yi)台(tai)電(dian)動(dong)機(ji)和(he)一(yi)台(tai)變(bian)頻(pin)器(qi)控(kong)製(zhi)的(de)變(bian)頻(pin)起(qi)升(sheng)機(ji)構(gou)改(gai)變(bian)成(cheng)功(gong)率(lv)減(jian)半(ban)的(de)兩(liang)台(tai)電(dian)動(dong)機(ji)和(he)兩(liang)台(tai)小(xiao)變(bian)頻(pin)器(qi)來(lai)共(gong)同(tong)驅(qu)動(dong)的(de)話(hua)

，即(ji)使(shi)有(you)電(dian)機(ji)或(huo)者(zhe)是(shi)變(bian)頻(pin)器(qi)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)
，塔(ta)機(ji)在(zai)絕(jue)大(da)部(bu)分(fen)情(qing)況(kuang)下(xia)還(hai)是(shi)可(ke)以(yi)照(zhao)常(chang)工(gong)作(zuo)的(de)。這(zhe)樣(yang)就(jiu)大(da)大(da)減(jian)少(shao)了(le)主(zhu)機(ji)廠(chang)的(de)售(shou)後(hou)服(fu)務(wu)壓(ya)力(li)
，對(dui)用(yong)戶(hu)也(ye)十(shi)分(fen)有(you)利(li)。
　　
　　 圖7和圖8描述的變頻起升機構就是根據以上的思路而設計產生的，它是一個具有全新控製結構的雙變頻起升機構。圖7是該起升機構的控製原理圖，圖8是機械結構圖，圖中，電動機1和電動機2分別由變頻器A和變頻器B控製，兩電動機的轉子軸在減速機的輸入級並聯
，兩變頻器由HC-DM控製器控製

，兩個電機可以同時工作，也可獨立工作，同時工作時可起吊最大的載荷，而獨立工作時可起吊一半載荷。
　　
　　 對於塔機這種特殊的起重機，如果起升機構采用雙變頻起升方案就可以：
　　   
　　 ⑴輕載時，單電機運行，可以達到節能和延長係統壽命的目的
；
　　 ⑵有一變頻器損壞時
，可單電機工作，係統將自動斷開故障回路
，能做到對係統不停機維修，大大地減少了塔機生產廠的售後壓力；
　　 ⑶有一台電動機出故障後，同樣可采用單電機工作方式，在絕大部分工況下不影響塔機工作；
　　 ⑷重載下，雙電機工作

，以完美的變頻性能滿足塔機的操作要求
；
　　 ⑸各功率部件變小，減少了維修成本與難度。
　　
　　 該gai係xi統tong已yi經jing過guo嚴yan格ge的de檢jian測ce和he工gong業ye考kao核he，性xing能neng達da到dao了le設she計ji要yao求qiu。我wo們men以yi為wei，本ben文wen所suo討tao論lun的de雙shuang變bian頻pin起qi升sheng機ji構gou是shi為wei我wo國guo塔ta機ji行xing業ye在zai變bian頻pin調tiao速su技ji術shu的de應ying用yong上shang找zhao到dao了le一yi條tiao可ke行xing的de新xin思si路lu，這zhe對dui提ti升sheng我wo國guo的de塔ta機ji技ji術shu水shui平ping

、提高係統的可維護性、降低主機廠的售後服務壓力以及減小與國外同行的技術差距都有重要的積極意義。